pH及鹽分對(duì)大麗輪枝菌微菌核形成的影響

薛 磊，徐萬(wàn)里，顧美英，王建濤，劉相春，薛泉宏

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,陜西楊凌 712100;2.陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心,西安 710065;3.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所,烏魯木齊 830091;4.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 微生物應(yīng)用研究所,烏魯木齊 830091;5.西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院,陜西楊凌 712100)

pH及鹽分對(duì)大麗輪枝菌微菌核形成的影響

薛 磊1,2，徐萬(wàn)里3，顧美英4，王建濤5，劉相春5，薛泉宏5

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,陜西楊凌 712100;2.陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心,西安 710065;3.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所,烏魯木齊 830091;4.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 微生物應(yīng)用研究所,烏魯木齊 830091;5.西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院,陜西楊凌 712100)

微菌核是棉花黃萎病原大麗輪枝菌(VerticilliumdahliaeKleb.)在土壤中的主要存活形式及該病的侵染源，研究土壤pH及鹽分對(duì)大麗輪枝菌微菌核形成的影響對(duì)明確黃萎病發(fā)生具有重要意義。采用菌絲生長(zhǎng)速率法研究培養(yǎng)基pH及鹽分質(zhì)量濃度與種類對(duì)病原菌生長(zhǎng)及微菌核形成的影響。供試大麗輪枝菌菌絲生長(zhǎng)最適pH為7.0，偏酸或偏堿會(huì)抑制菌絲生長(zhǎng)，但培養(yǎng)基偏堿可顯著促進(jìn)微菌核形成。當(dāng)pH為8.0時(shí)，大麗輪枝菌菌絲生長(zhǎng)受抑制較小，同時(shí)微菌核區(qū)面積較pH為7.0時(shí)增加22.6%。鹽分質(zhì)量濃度影響大麗輪枝菌菌絲生長(zhǎng)及微菌核形成。隨培養(yǎng)基NaCl質(zhì)量濃度增加，供試大麗輪枝菌生長(zhǎng)受到抑制，菌落面積和菌絲面積均逐漸減小，但微菌核形成量卻顯著增加；當(dāng)NaCl質(zhì)量濃度為10 g·L-1時(shí)，微菌核區(qū)面積較無(wú)NaCl時(shí)增加40.7%。鹽分種類影響供試大麗輪枝菌生長(zhǎng)。隨鹽分質(zhì)量濃度增加，氯化物(NaCl和KCl)和硫酸鹽(Na2SO4和MgSO4)均可促進(jìn)大麗輪枝菌微菌核形成，而CaCl2則顯著促進(jìn)菌絲生長(zhǎng)，并在質(zhì)量濃度大于7 g·L-1時(shí)抑制微菌核形成。在培養(yǎng)環(huán)境偏堿性或氯化物和硫酸鹽含鹽量較高時(shí)，均可促進(jìn)棉花黃萎病原大麗輪枝菌微菌核形成量增加。

棉花黃萎?。淮篼愝喼?；微菌核；pH；鹽分

棉花是中國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物。棉花黃萎病屬土傳性維管束系統(tǒng)病害，主要由大麗輪枝菌(VerticilliumdahliaeKleb.)從棉株根部侵染造成[1-2]，使棉花維管堵塞、植株枯死和蕾鈴脫落，嚴(yán)重影響棉花生產(chǎn)[3-4]。該病害難以根治的主要原因在于大麗輪枝菌形成的微菌核能抵抗不良環(huán)境，在土壤中長(zhǎng)期存活，成為該病反復(fù)發(fā)生的侵染源[5-7]。棉田土壤中微菌核的數(shù)量及活性直接影響棉花黃萎病的發(fā)生與危害程度[8-9]。故研究大麗輪枝菌微菌核形成的影響因素對(duì)從微生態(tài)角度揭示棉花黃萎病發(fā)生及流行原因，從土壤微生態(tài)調(diào)控途徑預(yù)防控制棉花黃萎病發(fā)生，并減輕其危害具有重要意義。棉田土壤是大麗輪枝菌微菌核形成與存在的重要環(huán)境，土壤pH與鹽分質(zhì)量濃度不僅對(duì)作物及微生物生長(zhǎng)有重要作用，對(duì)微菌核形成也會(huì)產(chǎn)生一定影響，但目前僅對(duì)棉花黃萎病菌微菌核在土壤中的分布[10]、微菌核與病害的關(guān)系及土壤條件(溫度、濕度和有機(jī)質(zhì)等)對(duì)微菌核存活的影響[11-12]進(jìn)行過(guò)研究，尚無(wú)pH及鹽分對(duì)棉花黃萎病菌微菌核形成影響的報(bào)道。作為中國(guó)棉花主產(chǎn)地的新疆地區(qū)屬內(nèi)陸鹽土區(qū)，棉田土壤pH及鹽分質(zhì)量濃度均較高[13-14]，二者對(duì)棉花黃萎病菌微菌核的影響均大于其他棉區(qū)。近年的研究也表明，新疆地區(qū)棉花黃萎病害的發(fā)生與菌量呈明顯正相關(guān)[15]。故研究pH及鹽分對(duì)大麗輪枝菌微菌核形成的影響對(duì)探究棉花黃萎病在新疆棉區(qū)長(zhǎng)期流行的微生態(tài)機(jī)制及防治有重要意義。本試驗(yàn)根據(jù)新疆棉區(qū)土壤pH和鹽分質(zhì)量濃度設(shè)計(jì)培養(yǎng)基pH、鹽分種類及質(zhì)量濃度，旨在通過(guò)皿內(nèi)模擬研究探索pH及鹽分對(duì)大麗輪枝菌生長(zhǎng)及微菌核形成的影響，進(jìn)而確定pH及鹽分在棉花黃萎病普遍發(fā)生及流行中所起的作用，為闡明新疆地區(qū)棉花黃萎病流行機(jī)理及制定棉花黃萎病綜合防治措施提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試病原菌 大麗輪枝菌(V.dahliaeKleb.)，為絲核型菌株，屬棉花黃萎病陜西涇陽(yáng)落葉型高致病菌株，由西北農(nóng)林科技大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院楊家榮教授提供。

培養(yǎng)基：病原菌活化、培養(yǎng)采用PDA培養(yǎng)基[16]。

1.2 方 法

1.2.1 大麗輪枝菌菌餅制備 將大麗輪枝菌經(jīng)PDA斜面轉(zhuǎn)接活化后，進(jìn)行單孢純化，將純化后的大麗輪枝菌單一菌核放置于PDA平板中心，25 ℃下避光培養(yǎng)，待其長(zhǎng)滿培養(yǎng)皿后，用打孔器切取，制成直徑為7 mm的病原菌菌餅。

1.2.2 pH對(duì)大麗輪枝菌生長(zhǎng)及微菌核形成的影響 用0.1 mol·L-1HCl或NaOH調(diào)節(jié)PDA培養(yǎng)基pH，制成pH分別為5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5的供試平板，將“1.2.1”制備的7 mm大麗輪枝菌菌餅置于平板中央，于25 ℃下避光培養(yǎng)。各處理均重復(fù)3次。

1.2.3 鹽質(zhì)量濃度對(duì)大麗輪枝菌生長(zhǎng)及微菌核形成的影響 在PDA培養(yǎng)基中加入質(zhì)量濃度分別為0(CK)、1、2、4、6、8、10、15、20、25 g·L-1的NaCl，制成不同質(zhì)量濃度NaCl供試平板，將“1.2.1”制備的7 mm大麗輪枝菌菌餅置于平板中央，于25 ℃下避光培養(yǎng)。各處理均重復(fù)3次。

1.2.4 不同鹽種類及質(zhì)量濃度對(duì)大麗輪枝菌生長(zhǎng)及微菌核形成的影響 在PDA培養(yǎng)基中按1、3、5、7、9 g·L-1質(zhì)量濃度分別加入NaCl、KCl、Na2SO4、MgSO4、CaCl2，制成不同質(zhì)量濃度、含不同種類鹽的供試平板，將“1.2.1”制備的7 mm病原菌菌餅置于平板中央，25 ℃下避光培養(yǎng)。各處理均重復(fù)3次。

1.2.5 大麗輪枝菌生長(zhǎng)狀況觀察及菌絲與微菌核區(qū)大小測(cè)定 將上述各處理大麗輪枝菌平板自第6天起每48 h記錄生長(zhǎng)狀況，并觀察記錄微菌核形成時(shí)間；采用十字交叉法測(cè)量病原菌菌絲區(qū)直徑d、菌落總直徑D；采用Image Pro Plus 6.0軟件進(jìn)行圖片顏色分析，分別測(cè)定微菌核區(qū)面積像素值(Microselerotia Area Pixels，MSAP)及菌落總面積像素值(Colony Area Pixels，CAP)。

1.2.6 結(jié)果計(jì)算 根據(jù)菌落直徑測(cè)值計(jì)算菌落總面積(Colony Area，縮寫(xiě)為CA)、菌絲面積(Mycelium Area，縮寫(xiě)為MA)，計(jì)算菌絲占菌落面積比例(Mycelium Percentage，縮寫(xiě)為MP)，微菌核區(qū)面積占菌落總面積的比例(Microselerotia Proportion，縮寫(xiě)為MSP)，微菌核區(qū)面積(Microselerotia Area，縮寫(xiě)為MSA)及pH或鹽分對(duì)CA、MA、MP、MSP及MSA的抑制率ΔK。其計(jì)算公式分別為：

①

②

③

④

⑤

MSA=CA×MSP14

⑥

⑦

式①中DCK、Dt分別為對(duì)照、處理菌落反面直徑；式②、③中D14、d14分別為病原菌在第14天時(shí)反面菌落直徑、正面菌絲直徑；式⑤中MSAP、CAP分別為微菌核區(qū)面積、菌落總面積的像素值；式⑥中MSP14為病原菌在第14天時(shí)微菌核區(qū)面積占菌落總面積比例；式⑦中KCK和Kt分別表示病原菌在以無(wú)鹽分和添加鹽分處理時(shí)CA、MA、MP、MSP、MSA的計(jì)算值。

2 結(jié)果與分析

2.1 pH對(duì)大麗輪枝菌生長(zhǎng)及微菌核形成的影響

由表1可知，pH對(duì)大麗輪枝菌菌落生長(zhǎng)影響顯著。供試大麗輪枝菌在pH 5.5～9.5時(shí)均可生長(zhǎng)，其中在pH 7.0時(shí)菌落生長(zhǎng)速度最快，第14天菌落直徑達(dá)60.7 mm，pH增大或減小時(shí)菌落生長(zhǎng)均有所減慢，表明培養(yǎng)環(huán)境偏酸性或堿性均抑制大麗輪枝菌菌落生長(zhǎng)。

由表2可知，pH對(duì)大麗輪枝菌菌落形態(tài)和微菌核形成具有一定影響。當(dāng)培養(yǎng)基pH在一定范圍內(nèi)偏堿性時(shí)，大麗輪枝菌菌落總面積CA、菌絲面積MA、菌絲占菌落總面積比例MP均較pH 7.0時(shí)有所減少，而大麗輪枝菌微菌核區(qū)占菌落總面積的比例MSP及微菌核區(qū)面積MSA則較pH 7.0時(shí)有所增加，且微菌核形成時(shí)間較pH 7.0 時(shí)早2 d。當(dāng)大麗輪枝菌生長(zhǎng)環(huán)境pH為7.0～8.5 時(shí)，其菌落生長(zhǎng)狀況較好，微菌核形成量較多。而當(dāng)培養(yǎng)基在一定范圍內(nèi)偏酸性時(shí)，大麗輪枝菌菌落生長(zhǎng)狀況較pH 7.0時(shí)也略有下降，但微菌核產(chǎn)生量也明顯減少。

表1 pH對(duì)大麗輪枝菌菌落直徑的影響Table 1 Effect of pH on colony diameter of V.dahliae mm

注：同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

Note：Different letters in same column represent significant differences (P<0.05).The same as following table.

表2 pH對(duì)大麗輪枝菌菌絲生長(zhǎng)及微菌核形成的影響Table 2 Effect of pH on mycelium growth and microsclerotia formation of V.dahliae (14 d)

2.2 鹽質(zhì)量濃度對(duì)大麗輪枝菌生長(zhǎng)及微菌核形成的影響

由表3可知，鹽質(zhì)量濃度對(duì)大麗輪枝菌菌落生長(zhǎng)影響顯著。供試大麗輪枝菌在NaCl質(zhì)量濃度為0～25 g·L-1范圍內(nèi)均可生長(zhǎng)，但高質(zhì)量濃度NaCl可抑制大麗輪枝菌生長(zhǎng)，相比無(wú)鹽培養(yǎng)基(CK)，含鹽培養(yǎng)基上病原菌生長(zhǎng)較慢。在培養(yǎng)6 d時(shí)，當(dāng)鹽分質(zhì)量濃度小于6 g·L-1時(shí)，鹽分對(duì)病原菌生長(zhǎng)抑制較小，不同鹽質(zhì)量濃度之間菌落直徑差異不顯著(P>0.05)；當(dāng)鹽分質(zhì)量濃度超過(guò)8 g·L-1時(shí)，顯著抑制病原菌生長(zhǎng)(P<0.05)。隨鹽質(zhì)量濃度增加，菌落直徑減少。培養(yǎng)14 d時(shí)，加鹽處理菌落直徑較CK減少1.6%～33.4%；培養(yǎng)6～14 d時(shí)，質(zhì)量濃度為25 g·L-1的NaCl處理可使病原菌菌落直徑較CK降低31.5%～34.8%。

在含NaCl培養(yǎng)基上，大麗輪枝菌從第8天開(kāi)始形成微菌核。隨培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，微菌核逐漸增加。從表4可知，在培養(yǎng)14 d時(shí)，隨培養(yǎng)基中NaCl質(zhì)量濃度增大，大麗輪枝菌微菌核形成量增加，菌落中菌絲與微菌核的比例發(fā)生顯著變化，病原菌菌絲占菌落總面積的比例由CK的48.0%下降至9.0%，加鹽處理較CK減少4.5%～81.3%；微菌核區(qū)占菌落總面積比例(MSP)由CK的53.3%增加到98.3%，加鹽處理較CK增加15.6%～84.4%。在CK培養(yǎng)基上，大麗輪枝菌微菌核產(chǎn)生較晚，至培養(yǎng)第10天開(kāi)始形成微菌核。培養(yǎng)到14 d，MSP為53.3%。

表3 不同質(zhì)量濃度NaCl對(duì)大麗輪枝菌菌落直徑的影響Table 3 Effect of different NaCl mass concentration on colony diameter of V.dahliae mm

表4 不同質(zhì)量濃度NaCl對(duì)大麗輪枝菌菌絲生長(zhǎng)及微菌核形成的影響(14 d)Table 4 Effect of different NaCl mass concentration on mycelium growthand microsclerotia formation of V.dahliae (14 d)

2.3 不同鹽種類及質(zhì)量濃度對(duì)大麗輪枝菌生長(zhǎng)及微菌核形成的影響

由表5可知，大麗輪枝菌菌落直徑依不同鹽種類有所差異。在培養(yǎng)6～8 d時(shí)，除CaCl2外，其余鹽分對(duì)大麗輪枝菌均表現(xiàn)出抑制作用。隨培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，鹽分抑制效果呈現(xiàn)較大差異，與無(wú)鹽培養(yǎng)基相比，含有CaCl2的培養(yǎng)基可顯著增加病原菌菌落直徑。KCl在培養(yǎng)初期對(duì)病原菌呈現(xiàn)輕微抑制作用，而培養(yǎng)10 d后，在質(zhì)量濃度為1～7 g·L-1時(shí)，KCl則表現(xiàn)出對(duì)菌落直徑的輕微促進(jìn)作用。其余3種鹽分均表現(xiàn)出明顯抑制作用，依次為Na2SO4>MgSO4>NaCl。從總體上看，除CaCl2外，硫酸鹽對(duì)菌落大小的抑制作用大于氯化物鹽類。

由表6可知，多種鹽分均對(duì)大麗輪枝菌菌絲生長(zhǎng)產(chǎn)生顯著影響。在培養(yǎng)14 d時(shí)，當(dāng)鹽分質(zhì)量濃度≥3.0 g·L-1時(shí)，Na2SO4、MgSO4和NaCl對(duì)菌落總面積產(chǎn)生顯著的抑制作用(P<0.05)，而CaCl2對(duì)菌落總面積(CA)產(chǎn)生顯著的促進(jìn)作用(P<0.05)，且不同鹽分間對(duì)CA大小的影響隨鹽分質(zhì)量濃度增加而差異顯著。此外，MgSO4和CaCl2對(duì)病原菌菌絲生長(zhǎng)也有促進(jìn)作用，在7 g·L-1質(zhì)量濃度時(shí)，其菌絲占菌落總面積的比例(MP)較CK培養(yǎng)基菌落最高增幅分別為103.0%和61.9%。而NaCl、KCl和高質(zhì)量濃度的Na2SO4則顯著抑制菌絲生長(zhǎng)，隨鹽質(zhì)量濃度增加，菌絲面積(MA)逐漸減小，在9 g·L-1質(zhì)量濃度時(shí)，其較CK培養(yǎng)基分別下降66.3%、72.7%和69.8%。

表5 不同鹽分及質(zhì)量濃度對(duì)大麗輪枝菌菌落直徑的影響Table 5 Effect of different salinity and mass concentration on colony diameter of V.dahliae

由表6還可以看出，不同種類鹽分均對(duì)大麗輪枝菌微菌核形成有促進(jìn)作用。除添加量大于7 g·L-1的CaCl2外，其余鹽分處理的MSP及MSA均顯著增加，說(shuō)明各種鹽分均可誘導(dǎo)微菌核生成，其中，氯化物(NaCl和KCl)的作用大于硫酸鹽(Na2SO4和MgSO4)。此外，添加MgSO4的培養(yǎng)基從第6天起便開(kāi)始形成微菌核，而CaCl2自第12天才開(kāi)始形成微菌核，其余3種鹽處理均在培養(yǎng)第8天起形成微菌核，形成微菌核時(shí)間較無(wú)鹽處理提前2 d。

3 討 論

中國(guó)棉花黃萎病因1935年引進(jìn)美棉而傳入，首先在涇陽(yáng)等地區(qū)發(fā)病，隨后棉花黃萎病隨棉種調(diào)運(yùn)在全國(guó)迅速傳播[17]。微菌核是大麗輪枝菌抵御不良環(huán)境的休眠體。微菌核主要分布在棉田土壤0～40 cm耕作層[9]，可隨病土移動(dòng)，耕作時(shí)隨牲畜、農(nóng)具、人手足傳播及灌溉水流擴(kuò)散，導(dǎo)致棉花黃萎病大面積發(fā)生[18]。作為病原菌在侵染植物前存在的主要介質(zhì)之一，土壤性質(zhì)對(duì)大麗輪枝菌微菌核的形成與活性有重要影響。楊家榮等[12]研究發(fā)現(xiàn)，土壤溫度、濕度、pH和有機(jī)質(zhì)影響棉花黃萎病菌微菌核存活。López-Escudero等[17]研究也表明，土壤濕度影響大麗輪枝菌微菌核在土壤中的形成及存活。紀(jì)文飛等[19]發(fā)現(xiàn)，棉花黃萎病菌在pH為3～10的PDA培養(yǎng)基上均能生長(zhǎng)，pH為5～8時(shí)，其菌絲生長(zhǎng)最快。白應(yīng)文等[20]研究發(fā)現(xiàn)，適合于棉花黃萎病菌大量產(chǎn)生微菌核的條件為：基礎(chǔ)改良培養(yǎng)基(BMM)，pH 9.5～11.5，溫度為20 ℃。此外，Mohammadi等[21]和Saadatmand等[22]研究發(fā)現(xiàn)，增加土壤鹽分質(zhì)量濃度可促進(jìn)大麗輪枝菌對(duì)阿月渾子根部的侵染。白霜等[23]研究發(fā)現(xiàn)，在新疆棉田含鹽量不同的土壤中，棉花黃萎病病株根區(qū)土壤中可溶性總鹽質(zhì)量濃度高于無(wú)病害健株。即土壤含鹽量與棉花黃萎病發(fā)生存在一定關(guān)系，但目前尚無(wú)鹽分對(duì)大麗輪枝菌微菌核形成影響的報(bào)道。

表6 不同鹽分及質(zhì)量濃度對(duì)大麗輪枝菌菌絲生長(zhǎng)及微菌核形成的影響(14 d)Table 6 Effect of different salinity and concentration on mycelium growth and microsclerotia formation of V.dahliae (14 d)

本研究發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)中鹽分質(zhì)量濃度及鹽分種類顯著影響大麗輪枝菌菌絲生長(zhǎng)及微菌核形成。供試大麗輪枝菌在鹽質(zhì)量濃度為0～25 g·L-1時(shí)均可生長(zhǎng)，增加鹽分質(zhì)量濃度均可抑制大麗輪枝菌絲生長(zhǎng)，在鹽分質(zhì)量濃度為2～15 g·L-1時(shí)可顯著促進(jìn)大麗輪枝菌微菌核形成；氯化物(NaCl和KCl)及硫酸鹽(Na2SO4和MgSO4)均可顯著促進(jìn)大麗輪枝菌微菌核形成，而CaCl2則顯著促進(jìn)菌絲生長(zhǎng)，并在質(zhì)量濃度大于7 g·L-1時(shí)抑制微菌核形成。本研究還發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)基pH為8.0～9.5時(shí)，大麗輪枝菌微菌核大量形成。新疆屬內(nèi)陸鹽土區(qū)，土壤pH及鹽分質(zhì)量濃度均較高，且主要為氯化物-硫酸鹽類型鹽土[13-14，24]。具備大麗輪枝菌微菌核形成所需的pH及鹽分條件。故根據(jù)本研究結(jié)果可以推知，新疆土壤特殊的pH及鹽分條件促進(jìn)了大麗輪枝菌微菌核大量形成。由于微菌核抗逆性強(qiáng)，會(huì)在棉田土壤中長(zhǎng)時(shí)間存活，致使土壤中黃萎病菌數(shù)量大，黃萎病發(fā)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)大、概率高，進(jìn)而導(dǎo)致新疆棉區(qū)棉花黃萎病發(fā)病率較高、長(zhǎng)期流行及難以防治。

本研究從鹽分及pH對(duì)大麗輪枝菌微菌核形成的影響角度，對(duì)新疆棉區(qū)棉花黃萎病大面積發(fā)生的原因及長(zhǎng)期流行機(jī)制提出了新證據(jù)。但該推斷需要進(jìn)一步的土壤微菌核檢測(cè)結(jié)果證實(shí)。依據(jù)形成微菌核的能力，通常將大麗輪枝菌按菌落形態(tài)分為菌絲型、絲核型及菌核型菌株[24]。研究表明，新疆地區(qū)的棉花黃萎病菌大麗輪枝菌大多為中等致病類型，菌落類型以絲核型和菌核型為主，微菌核形成量較多[25-26]，也是從另一角度對(duì)本研究所得上述推論的佐證。

此外，微菌核的快速大量制備是進(jìn)一步研究其致死溫度、發(fā)育生物學(xué)等的基礎(chǔ)[21]。獲得大量微菌核的培養(yǎng)方法對(duì)棉花黃萎病防治研究有重要意義。而目前尚無(wú)簡(jiǎn)單易行的微菌核快速大量制備方法。故本研究的另一重要價(jià)值是：尋找到大麗輪枝菌微菌核大量產(chǎn)生的培養(yǎng)基條件，為微菌核相關(guān)研究中微菌核的大量制備提供簡(jiǎn)易的培養(yǎng)方法。

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EffectofpHandSalinityonMicrosclerotiaFormationofVerticilliumdahliae

XUE Lei1,2,XU Wanli3,GU Meiying4,WANG Jiantao5,LIU Xiangchun5and XUE Quanhong5

(1.College of Life Sciences, Northwest A&F University, Yangling Shaanxi 712100, China;2.Technology Center, China Tobacco Shaanxi Industrial Co.Ltd., Xi’an 710065, China;3.Institute of Soil and Fertilizer & Agricultural Water-Saving, Xinjiang Academy of Agricultural Science, Urumqi 830091,China;4.Institute of Microbiology, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China;5.College of Natural Resources and Environment, Northwest A&F University, Yangling Shaanxi 712100, China)

Microsclerotia produced byVerticilliumdahliaeare the source of Verticillium wilt disease in cotton and are persisted in the soil as the resting structure of this pathogenic fungus. We determined the effect of pH and salinity onV.dahliaemicrosclerotia formation, which is important for preventing the occurrence of Verticillium wilt disease. In this study, the effects of salinity (mass concentration and type) and pH onV.dahliaemicrosclerotia formation were studied by measuring mycelium growth in altered culture mediums. Colony growth ofV.dahliaewas inhibited atacidic and alkaline pH 5.5-9.5 levels and optimal at pH 7.0.Verticilliumdahliaemicrosclerotia formation was enhanced at alkaline pH, and the area of microsclerotia was 22.6% larger under pH 8.0 than pH 7.0. Mycelium growth and microsclerotia formation ofV.dahliaewere also affected by salinity concentration. With a higher mass concentration of NaCl in the culture medium,V.dahliaecolony growth and mycelium area were inhibited and decreased, respectively, whereas microsclerotia formation was enhanced. The area of microsclerotia in the culture medium with 10 g·L-1of NaCl was 40.7% larger than that in the medium without NaCl.Verticilliumdahliaegrowth was also affected by salt type. With the increasing concentration of chloride (i.e., NaCl, KCl) or sulfate (i.e., Na2SO4, MgSO4) salts in the culture medium,V.dahliaemicrosclerotia formation was increased. In contrast, mycelium growth was enhanced in the presence of CaCl2. Additionally,V.dahliamicrosclerotia formation was inhibited at mass concentrations of CaCl2greater than 7 g·L-1.The results indicated that microsclerotia formation ofV.dahliawas enhanced under alkaline pH or high salinity.

Verticillium wilt; Cotton;Verticilliumdahliae; Microsclerotia; pH;Salinity

2016-07-22

2016-08-25

The National Natural Science Foundation of China (No.31460148, No.41261065); the Key Sci-tech Project of the “12th Five-year-Plan” of China (No.2012BAD05B03).

XUE Lei,male,doctoral student.Research area:microbial resources and utilization.E-mail:xuelei@nwsuaf.edu.cn

S435.62

A

1004-1389(2017)10-1520-09

日期：2017-10-18

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20171018.1733.028.html

2016-07-22

2016-08-25

國(guó)家自然科學(xué)基金(31460148, 41261065)；國(guó)家“十二五”重大科技支撐計(jì)劃(2012BAD05B03)。

薛 磊，男，博士研究生，研究方向?yàn)槲⑸镔Y源與利用。E-mail:xuelei@nwsuaf.edu.cn

薛泉宏，男，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)槲⑸镔Y源與利用。E-mail:xuequanhong123@163.com

顧美英，女，副研究員，研究方向?yàn)槲⑸镔Y源與利用。E-mail:gmyxj2008@163.com

CorrespondingauthorXUE Quanhong,male,professor,doctoral supervisor.Research area:microbial resources and utilization. E-mail:xuequanhong123@163.com

GU Meiying, female, associate research fellow. Research area:microbial resources and utilization. E-mail:gmyxj2008@163.com

(責(zé)任編輯：潘學(xué)燕Responsibleeditor:PANXueyan)